Reynoldsovo číslo

Reynoldsovo číslo alebo zriedkavejšie Reynoldsovo kritérium (značka Re) je dôležitá veličina používaná v hydrodynamike a aerodynamike. Reynoldsovo číslo dáva do vzájomného pomeru zotrvačné sily a viskózne sily pôsobiace pri prúdení tekutín (t. j. kvapalín a plynov). Reynoldsovo číslo je bezrozmerná veličina a podľa jej hodnoty možno určiť, či je tok tekutiny laminárny alebo turbulentný. Pomenované je podľa britského inžiniera O. Reynoldsa, ktorý ho odvodil.

Prúdnice pri laminárnom (a) a turbulentnom (b) prúdení v potrubí

Výpočet Reynoldsovho číslaUpraviť

Vzťahov na výpočet existuje mnoho, pretože Reynoldsovo číslo má veľmi široké využitie (napr. v chemickom inžinierstve, letectve a pod.) a voľba konkrétneho vzťahu závisí od situácie.

Prúdenie v potrubíUpraviť

Najjednoduchší vzťah je pre výpočet Reynoldsovho čísla pri prúdení tekutiny v potrubí:

 
  •   — charakteristický rozmer (pri kruhovom potrubí priemer) (m)
  •  rýchlosť prúdenia tekutiny v potrubí (m/s)
  •  hustota tekutiny (kg/m3)
  •   — dynamická viskozita tekutiny (Pa.s)
  •   — kinematická viskozita tekutiny (m2/s)

Pohyb v odporovom prostredíUpraviť

Vzťah pre pohyb pevného objektu v odporovom prostredí je rovnaký,

 

pričom

  • za charakteristický rozmer   dosadíme vonkajší rozmer (napr. pri guli jej priemer)
  • rýchlosť prúdenia   je rovná rýchlosti objektu vzhľadom na prostredie.

Význam Reynoldsovho číslaUpraviť

Podľa hodnoty Re možno rozlíšiť povahu toku. Hodnota Re, pri ktorom nastáva prechod prúdenia z laminárnej oblasti do turbulentnej sa nazýva kritické Reynoldsovo číslo, jeho hodnota sa väčšinou stanovuje experimentálne pre konkrétne prípady.

Pre prúdenie v potrubí platí:

Príklady hodnôt ReUpraviť

  • Tok krvi v mozgu Re ≈ 1×102
  • Tok krvi v aorte Re ≈ 1×103
  • Plávajúci človek Re ≈ 4×106
  • Lietadlo Re ≈ 1×107
  • Veľryba Re ≈ 3×108
  • Veľká loď (napr. RMS Queen Elizabeth 2) Re ≈ 5×109

Pre prúdenie ideálnej kvapaliny platí Re = ∞ (pretože η = 0) — prúdenie je pri každej rýchlosti dokonale laminárne, pretože akékoľvek Re << ∞[chýba zdroj].

Pozri ajUpraviť